（地质工程专业论文）甘洛县赤普沟泥石流危险性评价.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 赤普沟为大渡河一级支流牛日河的一条支沟，是一条主要由人工采矿弃碴形成的 泥石流沟。本文通过对赤普沟的详细现场调查，以人工矿碴可能引起泥石流发生的条 件为主线，对其危险性进行了较为全面的评价。本论文的研究内容及获得的结论主要 包括以下几个方面： ( 1 ) 详细调查了赤普沟的地形条件。重点对评价区的地形地貌条件、地层岩性、 地质构造及地震、水文地质、不良地质、特殊地质、气象水文条件等方面进行了研究。 ( 2 )分析、研究赤普沟泥石流形成条件。通过对赤普沟地形条件、降雨条件、 松散物质等条件的研究，判定上述条件综合作用是否构成赤普沟泥石流的形成条件。 ( 3 ) 计算、分析赤普沟泥石流运动特征。计算了洪峰流量、泥石流流速流量、 泥石流总量和历时时间、弯道超高及最大冲起高度、泥石流冲击力、泥石流能量及 暴雨条件下泥石流的发生频率等。 ( 4 ) 选取适当的危险性因子，通过一般评价模型和刘希林评价模型对赤普沟泥 石流的危险性进行评价，并对以上两种评价模型结果互相进行验证，得出赤普沟泥 石流属于高度危险的结论。 ( 5 ) 分析研究了赤普沟泥石流对成昆铁路、铅锌矿山及国道1 0 8 公路的危害 性。 ( 6 ) 在以上研究的基础上提出赤普沟泥石流整治措施，并进行矿山泥石流的风 险管理研究。 关键词：泥石流；危险性；运动特征；评价模型；风险管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t c h i p ug u l l yi sab r a n c ho ft h en i u r ir i v e r , t r i b u t a r i e so fd a d ur i v e r i ti sam a i nb a l l a s t b ya r t i f i c i a lm i n i n gd e b r i so ff o r m a t i o n t h et h e s i se s t i m a t ei t sr i s kc o m p r e h e n s i v e l y a c c o r d i n gt oi t s f i e l di n v e s t i g a t i o ni nd e t a i l ，a r t i f i c i a l m i n i n gc i n d e rm a yc a u s td e b i s c o n d i t i o n sa si t sm a i nl i n e s t u d yc o n t e n t sa n dc o n s c l u s i o n sa n q u i r e di nt h i st h e s i sa r e m a i n l yi n c l u d e da nf o l l o w s ： ( 1 ) t h em nd e t a i l so f t h ei n v e s t i g a t i o no ft h el a n d f o t i nc o n d i t i o n t h ee m p h a s i so f t h es t u d ya r et h el a n d f o r m ，f o r m a t i o nl i t h o l o g y , g e o l o g i cs e t t i n ga n de a r t h q u a k e ， h y d r o g e o l o g y , u n f a v o r a b l eg e o l o g y , s p e c i a lg e o l o g y , m e t e o r o l o g i c a l a n d h y d r o l o g i c a l c o n d i t i o n s ( 2 ) a n a l y s i so ft h ec h i p ug u l l yd e b r i sf o r m a t i o nc o n d i t i o n s t h r o u g ht h es t u d yo f l a n d f o r m ，r a i n f a l l ，l o o s em a t e r i a lc o n d i t i o n s ，i tc a nj u d g et h e s ec o n d i t i o n sd o e sc o n s t i t u t e t h ed e b i sf o t m a t i o nc o n d i t i o n s ( 3 ) c a l c u l a t i o n ，a n a l y s i so fd e b i sf l o wc h a r a c t e r i s t i c s c a l c u l a t ep e a kd i s c h a r g e ，f l o w r a t e ，t o t a lq u a n t i t yo ft h ed e b i sf l o w , d u r a t i o n ，s u p e r e l e v a t i o no ft h ec u r v e ，t h em a x i m u md r o p h e i g h t ，i m p a c tf o r c e ，e n e r g y , o c c u r r e n c eo nt h ed o w n p o u rc o n d i t i o n ，e t c ( 4 ) e v a l u t et h er i s ko fc h i p ud e b r i sf l o wb yg e n e r a la s s e s s m e n tm o d e la n dl i ux i l i n e v a l u a t i o nm o d e la n ds e l e c t i n gt h ea p p r o p r i a t ed a n g e rf a c t o r a n do b t a i nt h eh i g h l yd a n g e r o ft h ed e b r i sf l o wb yt h ew a yo fv e r i f y i n ge a c ho t h e rf r o ma b o v et w oe s t i m a t e dr e s u l t s ( 5 ) a n a l y s i so ft h ed a n g e r so fc h ip ud e b r i sf l o wo nt h ec h e n g d u - k u n m i n gr a i l w a y , l e a dh i l la n d10 8f e d e r a lh i g h w a y ( 6 ) p r o p o s e si m p r o v e m e n tm e a s u r eo fc h ip ud e b r i sf l o wi nt h ea b o v ea n a l y s i s s f o u n d a t i o na n dc a r r i e so nt h em i n ed e b r i sf l o wr i s km a n a g e m e n tr e a s e a r c h k e yw o r d s ：d e b r i sf l o w ；d a n g e r ；m o v e m e n tc h a r a c t e r i s t i c ；e v a l u a t i o nm o d e l ；r i s k m a n a g e m e n t 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密d ，使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“4 ”) 指导老师签名： 日期：矽i o ，百2 玲钆 议 “ 输冲 名 期 签 日 者作 文沦 位 学 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 本文结合甘洛县赤普沟沿线的采矿厂所产生的弃碴，论证弃碴作为泥石流物源的 启动条件分析，并进而进行矿山泥石流的风险性管理研究。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者躲毪澈埽 日期：k ，b 、l 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼笪曼曼! 蔓曼曼曼曼曼! 曼! 曼! 曼! 曼曼曼曼蔓曼曼曼! 曼! 曼! 蔓曼曼曼! 曼曼! ! ! 曼笪曼量曼曼曼i _ i i ! 曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼曼皇曼 1 1 立题依据及研究意义 第1 章绪论 1 1 。1 研究意义 当前，资源、环境、灾害已经成为世人瞩目的重大问题。并且随着人口的不断增 加及生活水平提高的需求，人们对资源的需求和消耗以空前的速度急剧上升。由于对 自然资源的过度集中和超强度的开发，自然界则以一系列的灾害、灾难报复人类，这 样的结果不仅导致本已十分脆弱的生态环境进一步破坏，并且带来了很多的新的环境 问题，潜在的影响是极其巨大的。据统计，每年世界有2 8 0 万人左右死于各种灾害， 受灾人口高8 亿2 千万，直接和间接损失2 5 0 一- - 1 0 0 0 亿美元。 我国人口众多，近几十年来经济呈现高速增长的态势，国家对资源的需求也在不 断的增长。为了满足对资源的需求，很多地区曾做过对资源的大规模的勘察与开采。 近年来国家相关政策的相对放宽，也使私人矿山不断的在某些相对贫穷的地区涌现。 由于矿山管理中的混乱状况，导致了对自然资源的掠夺性开采，使得生态环境急剧恶 化，带来了一系列的问题，其中最突出的是对自然矿床的掠夺性开采导致了地质灾害 层出不穷。由于矿山开采引发的地质灾害目前相关文献资料较多的是关于采空区的坍 塌、矿山斜坡的崩塌、滑坡、矿震和煤矿的瓦斯爆炸等。但对另一个新的地质灾害问 题一矿山泥石流的相关论述相对较少。 矿山泥石流，是由于矿产资源集中开采所诱发，主要分布在矿产资源集中分布的 地区。其物质来源于采矿和矿山建设的弃土石渣，由于人为集中干扰，改变了原有的 地形条件，使非泥石流沟转变为泥石流沟，泥石流少发区演化为泥石流多发区。因此， 在矿山泥石流形成、演化的一系列过程中自始至终是在人为干涉作用下进行，故矿山 等因人工弃渣形成的泥石流又被称为“人为泥石流 。矿山泥石流在许多方面不同于 自然泥石流，主要变现在以下方面： ( 1 ) 分布特征。矿山泥石流的分布是随着矿产资源的集中分布情况及人类开发资源 工程技术的发展情况而变化。从矿产资源形成的原理来说，矿产资源主要分布在一些 构造运动比较强烈、地层变动复杂的地区，例如我国的横断山区就是金属矿产的分布 区之一。从矿山泥石流的形成来讲，矿山泥石流是人为作用引起，人类活动的经济区 位特点决定了矿山泥石流分布规律。由于修建交通线路而导致的矿山泥石流大多呈现 线状分布，与采石场有关的泥石流大多以居民点为中心环状成群分布，大量排放矿碴、 露天采矿剥离物诱发的泥石流呈现块状成群分布。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 曼曼曼i l l _ i ； 一一一i o 曼曼曼皇曼曼曼曼皇! ! 曼! 蔓! 笪曼曼曼! 曼! 曼曼曼皇曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼皂! ! 曼曼曼曼曼曼皇鼍 ( 2 ) 规模小、密度大。矿山泥石流发生部位主要是坡地和沟道，坡面上产生的泥石 流物质主要是弃土、石、渣等松散土体的堆积坡面，规模以坡面长度来定，但最大面 积也不过是几十到几百平方米。发生在沟道的泥石流大部分是由原来的冲沟、老冲沟、 切沟等由于修路、采石等人为活动，改变了原来的形状，堆积了大量松散的弃土、石、 渣所导致，因而其面积均小于2 k m 2 矿山泥石流虽然规模小但是密度非常大，集中性 也很强。矿山泥石流沟分区段奇特，汇水面积特大，比降小，形成区比降大而面积小， 这样有利于暴雨径流的汇集、固体物质的搬运和输移，从而有利于泥石流形成。 ( 3 ) 松散体易起动、过程变化单调。一方面是由于矿山泥石流物质来源主要是采矿 和矿山建设的弃土、石、渣，是属于典型的松散物质；另一方面是由于矿山泥石流沟 规模小，泥石流过程变化简单，沿途滑坡、崩塌很少，固体松散物质一次性补给，迅 速搬运，此过程明显不同于自然泥石流的过程。 ( 4 ) 随固体物质积累量变化而变化。 ( 5 ) 类型多样和渐变性。可根据泥石流暴发所处的地形部位、暴发动力和松散物质 堆积部位关系对矿山泥石流分类。 ( 6 ) 暴发频率高而灾情重。矿山泥石流易起动性和松散物质堆积的集中性，决定了 其爆发频率高；而由于其分布是以矿区为中心，资源外运的交通线路为辐射线，泥石 流冲出沟口将直接冲击交通线路、居民区、矿坑等，造成的灾害非常严重。 ( 7 ) 矿山泥石流易防和预测性。矿山泥石流起源于人类活动，是先布局生产部门、 交通线路，吸引居民集中，而后由于环境建设滞后性导致泥石流暴发，所以说泥石流 是易防和可预测的，而应以防为主，开采前的总体规划、环境建设意识是非常重要的。 根据钟墩伦等人1 9 8 1 年对我国大型矿山的研究，发现每个矿山都暴发过泥石流， 且有的还多次爆发。1 9 9 0 年5 月3 1 日，攀枝花矿区会理县炭山沟爆发泥石流，造成 3 1 人死亡、3 人失踪、2 9 人受伤；摧毁房屋1 6 幢，堵塞公路桥梁，淤埋、冲毁公路 2 4 公里，堵塞采矿井洞一个，毁坏输水管道1 2 i m ，输电线路4 5 k m ，通讯线路 1 9 k m ，造成直接经济损失近1 0 0 万元。1 9 9 4 年潼关金矿发生了大规模泥石流：泥位 高达5 m 多，估计流量2 6 0 m 3 s ，比常流量( 平均o 1m 3 s ) 大2 0 0 0 多倍，推出的固体 物质约有1 4 万m 3 。这次人为泥石流爆发突然，灾情非常严重。据统计，死亡者有姓 名的5 1 人，估计民工失踪约有2 0 0 0 余人；造成的经济损失高达5 6 亿元。近年来 多数矿山也均不同程度上爆发过泥石流灾害；安阳县李珍珠矿矿尾矿坝，水口山铅锌 矿，云南东川铜矿区，德兴铜矿，兰坪金顶矿山泥石流，江西省永川铜矿，关停矿山， 山西襄樊矿区，广东省云浮硫铁矿，石录铜矿，海南铜矿等等，均爆发过不同程度的 矿山泥石流灾害。 矿山泥石流是矿山开发建设过程中所发生的一个突出的环境问题，经常由于泥石 流的发生及其危害而影响矿山的建设和资源的开采。因此，矿山泥石流的系统研究及 危险性评价对矿山的建设、资源的可持续开采、矿山的环境保护等都具有重要的理论 意义和实用价值。所以，对该沟的矿山泥石流进行深入调查评估是非常必要的。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 1 1 2 选题依据 甘洛县位于凉山州北部，东北滨临大渡河，与汉源县凭水相望，东临峨边县及金 口河区，南连美姑、越西两县，西与石棉、越西县接壤。南距州府西昌市2 3 7 公里， 素有“凉山北大门”之称。县内以山地为主，山势险峻，岭高谷深，最高海拔4 2 8 8 m ， 最低海拔6 5 0 m ，县城海拔1 0 7 0 m 。甘洛县资源富集，分布集中，易于开发。有牧草 场8 6 万亩，森林覆盖率为2 3 7 ，可开发水能资源4 5 万千瓦，已探明金属和非金属 矿2 9 种，已开发铅、锌、银、铜、铁等矿种。其中铅锌矿近景储量1 5 0 万吨( 每吨 平均含银2 8 0 克) ，年产量居全省之首，占全国1 0 ，是著名的铅锌之乡。 赤普沟又名内则沟，位于甘洛县城北约3 5 k m 的莫古足村附近，为大渡河一级支 流牛日河的一条支沟。成昆铁路在沟口以一跨3 1 7 m 中桥通过，铁路里程为k 3 1 5 + 8 0 2 。 国道1 0 8 线从沟口牛日河对岸通过。赤普沟属于甘洛县埃岱铅锌矿区的一部分，是一 条主要由人工采矿弃渣形成的泥石流沟。沟长约8 18 0 m ，相对高差约2 17 0 m 。沟内山 高坡陡，因常年开采铅锌矿，沟内堆积矿渣近2 0 6 7 万m 3 ，同时沟内局部崩坡积岩堆 发育，在沟内形成大量松散物质。该沟一旦爆发泥石流，将严重威胁成昆铁路的安全 运营。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 国际上对泥石流危险性评价非常重视，关于危险性的研究也相对较早。危险性评 价是目前国内外灾害科学研究的热点之一，也是灾害预测预报和减灾防灾工作中的重 要内容，现已成为国际性研究项目。滑坡泥石流灾害较严重的发达国家非常重视滑坡 泥石流的基础性研究。应联合国成员国的要求，1 9 7 6 年联合国决定由国际工程地质联 合会( i a e g ) 执行滑坡泥石流危险度评价的基础研究。该项目由美国联邦地质调查局 d a v i d j v a r n e s 博士牵头组织实施，1 9 8 4 年完成的研究报告系统总结了近年来世界各 国的研究成果，完成了滑坡泥石流调查、样本数据分析、评价方法和检验分析的研究。 这些成果在第三届国际地貌学大会和第2 8 届国际地质学大会上都作为特邀报告交流， 为世界各国开展滑坡泥石流灾害评价提供了一种规范性的技术方法。1 9 7 7 年日本足立 胜治等开展了泥石流发生危险度的判定研究，主要从地貌条件、泥石流形态和降雨三 个方面判定泥石流发生率。其中每个方面分若干要素，每个要素又分为若干等级，每 个等级给出相应的判别得分，然后统计计算泥石流发生和不发生的可能性大小，即泥 石流发生危险度。1 9 8 0 年瑞典e l d e e n 用危险区图研究了滑坡泥石流灾害的危险度， 第一个将洪水危险度的研究模式引入了泥石流危险度研究中。1 9 8 1 年美国 h o l l i n g s w o r t h 和k o v a c s 采用打分方法构建滑坡泥石流危险度评价的基本框架，采用 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 曼曼! ! 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼! 曼曼曼岂曼曼蔓曼曼曼! 曼曼曼曼! 曼曼! ! 曼! 曼曼曼! i ! 曼曼曼! 曼! 曼曼舅曼曼曼曼量蔓曼曼曼! 曼! 曼曼曼! 曼! 舅曼! 曼! 曼曼曼曼曼! 鼍 因子叠加法实现了滑坡危险度的评估，该方法为以后的滑坡泥石流危险性研究指明了 方向，现在很多的研究方法都是基于因子叠加的原理而展开的。1 9 8 4 年伦敦大学皇家 学院h a n s e n 教授总结出了滑坡泥石流危险性评价的四点重要内容，为滑坡泥石流危险 性研究奠定了理论基础，对以后的危险性评价工作产生了深远的影响。1 9 7 7 1 9 8 8 年， 美国对加利福尼亚s a r a t o g a 地区、s w i t z e r l a r d 地区及其北部的山林伐木规划区的滑 坡泥石流开展了危险性编目工作，并对加利福尼亚地区的暴雨滑坡泥石流进行了遥感 危险度评价工作，第一次在大范围内展开了滑坡泥石流危险性的评价工作，为今后的 危险性评价工作提供了范例。1 9 8 8 年日本高桥保等开展了扇形地上泥石流危险度的评 价研究，主要探讨建筑物的损害与泥石流堆积厚度的关系。1 9 9 0 年日本久保田哲也等 再次开展了泥石流发生危险度的判定研究，主要从短历时降雨的有效降雨量和降雨强 度来研究泥石流发生的可能性。 进入9 0 年代以来，g i s 与r s 技术的发展为滑坡泥石流危险性评价的空间分析提 供了强有力的工具，使危险性评价的空间数据集成化更简便、分析速度更快，精度更高， 从而大大促进了该领域快速发展。相关的研究大量涌现，其中代表性的工作是意大利 学者c a r r a r a 系统总结了近年来滑坡泥石流灾害制图的技术方法和存在的问题。然而 目前滑坡泥石流危险性评价工作的关键在于g i s 专家、数学专家和地学工作者合作， 针对不同的评估目的、不同的区域尺度，对相关空间数据进行处理和分析，开发出可靠 性强的评价模型。 1 2 2 国内研究现状 1 2 2 1 发展阶段 我国开展滑坡泥石流危险度评价研究起步较晚但已取得了显著的成果。归纳起 来，主要经历了4 个发展阶段： 1 、2 0 世纪5 0 年代是我国泥石流研究的起步阶段。由于在大规模的交通建设过 程中遇到了泥石流灾害，交通部门首先开展了对泥石流的调查和观测工作，工作主要 以线路或区域的考察为主。在我国川滇山区、青藏高原以及西北和中南等地，都建立 了泥石流定位观测站以及防治基地，初步查明、记录了我国泥石流多发区的地理位置。 2 、2 0 世纪6 0 年代以来，是我国泥石流研究机构迅速扩大的时期，为了配合大 新安、大西北的经济建设，川藏公路、成昆铁路修建寄金沙江航道的开通，除了交通 部门外，地质、水利航运、城建、农林和各高等院校都相继开展了泥石流的调查工作。 中国科学院还专门开辟了泥石流研究专题，并且成立了相应的研究机构。在这一阶段 所获得的泥石流研究成果，主要是综合性的科学考察与专题性的实验研究相结合，研 究范围上从小流域到省( 区) 泥石流研究，在定性研究方面的成果相当显著。 3 、2 0 世纪7 0 年代，泥石流的研究工作转入以探索泥石流内部规律为主的定点 观测试验与各类泥石流防治工程相结合的阶段，将泥石流做为一定自然环境条件下各 种因素综合作用的产物。根据泥石流的形成原因，对其进行了分类、分区研究，并结 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 合大规模的矿山建设，开展了以矿山弃渣为主所引起的矿山泥石流的研究工作。7 0 年代后期，泥石流的研究正式纳入了我国科学技术发展规划，由中科院对泥石流科研 体制和专业人员进行了调查集中，并确定成都地理研究所以泥石流研究为其主攻方 向，在很大程度上加快了我国泥石流研究工作的进展； 4 、2 0 世纪8 0 年代以来，泥石流工作的研究进入了全新的一个阶段，以泥石流 形成、动态过程为研究重点，预测预报为研究目的而开展了多学科、多方位、多手段 的观测及模型实验研究。计算机成图技术手段广泛应用，大大的加快了研究进度，提 高了精度，使得某些研究方面正向更加成熟的方向买进。 1 2 2 2 研究成果 目前，我国对泥石流研究工作的成果主要有以下几个方面： 1 、区域泥石流的研究 我国泥石流研究在大量的区域调查工作的基础上，基本上掌握了我国泥石流的分 布规律，对一些重点地区和较典型的泥石流沟做过较为深入的研究。例如：完成了西 藏泥石流和甘肃泥石流专著，编制完成西藏泥石流、四川和甘肃泥石流分布图，编写 了四川黑沙河、云南小江、甘肃白龙江等流域泥石流相关研究或调查报告，完成了成 昆铁路、东川铁路支线、川藏公路及四川黑沙河等泥石流现状及防治措施的总结工作。 2 、泥石流分类的研究工作 为了有效推动我国泥石流的研究工作，1 9 8 1 年、1 9 8 2 年连续召开了泥石流研究 大会。我国许多泥石流工作者对泥石流分类做了大量工作，提出了各种分类指标，其 中主要有：( 1 ) 按成因分类( 2 ) 按照沟谷形态分类( 3 ) 按照物质组成分类( 4 ) 按 照类流体性质分类等。此外，还有用上述某几种指标相结合，把泥石流分成类、亚类 和型的。 3 、泥石流形成条件的研究 以点面相结合为基础，通过对泥石流三个基本形成条件( 土体、水体和地形) 的 分析，提出了天气形势、暴雨强度、前期降雨、滑坡活动特征、土体含水率等因素与 泥石流暴发时间、规模大小、流体性质之间的关系，建立起了部分相关公式。此外， 研究了人类活动与泥石流发生和发展的关系，分析了地震与泥石流形成的关系，提出 地震区泥石流的主要特点和预测、预防地震泥石流的定性指标及具体措施。对泥石流 形成过程，在某些点上做了较为详细的观测，将泥石流形成过程分为两类，即土力类 和水力类( 重力类和侵蚀类) ，其中土力类又可分为滑坡型和崩塌型，水力类可分为 沟床型、沟谷型和溃决型。 4 、泥石流流体性质的研究 包括有流体组成成分、结构、流变和流态等。近年来，利用胶体化学、土壤电化 学、土力学、浆体管路输送和钻井泥浆方面的理论，进行了探索性的研究，取得进展 主要有：根据泥石流颗粒的组成形式，提出自由孔隙比概念，并以此为指标，划出了 各性质不同的泥石流；分析了流体中盐基离子种类和含量对泥石流性质影响，揭示了 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 泥石流流体部分物化性质；探讨了泥石流浆体各类结构的形成机理、主要类型及各类 结构与泥石流流体性质的关系，提出了鉴别各类结构的定量指标和判别式，探索了泥 石流流体的内在规律；把泥石流流体视为介于土体和水体之间的特殊流体，且根据实 测数据，确定泥石流浆体为具有屈服值的冥律体，其中大多数为宾汉体；根据流体的 流变性，提出了泥石流上下界限值，引进了各种流变方程。 5 、泥石流动力学研究 这方面主要有泥石流阻力规律的研究及流速的研究。据观测资料，对泥石流阻力 和流速做了分析、计算，病编制了我国粘性泥石流糙率表；提出了稀性泥石流在不同 底床条件下的n 值计算公式。目前，关于泥石流计算公式已有2 0 多个，其中大部分 为经验公式。此外，在泥石流冲击力方面，也进行了一定的实验和观测研究，建立了 计算公式。 6 、泥石流综合治理研究 某些地区的泥石流综合治理效果经受住了长期实践检验。如四川黑沙河、喜德东 沟和汉源狮子沟、云南东川大桥和梁河垒杏山等泥石流沟，采取了工程措施和生物 措施两者结合方式，上中下游全面规划、山水林田综合治理，基本上控制了泥石流 的运动。铁路、公路和厂矿等生产部门也在泥石流治理方面积累了丰富的经验。 7 、模型试验的应用研究 19 6 6 年结合成昆铁路方案比较，先后进行了羲农河及黑沙河这两个泥石流病害 工点排导工程的模型试验；1 9 7 6 年又进行了三滩沟沟道整治的模型试验。这些试验 结果不仅为工程设计提供了科学的依据，而且为发展泥石流模拟相似理论作了贡献。 近年来，许多泥石流工作者还进行各种模型试验和野外人工泥石流试验，这既积累 了分析数据，为开展大型模型试验和人工泥石流试验探索了经验。 我国泥石流的研究从深度和广度来讲算是比较先进的，但在理论上还没有重大 的突破。还没有建立起适用于泥石流地区工程设计的精确计算公式和统一规范。尤 其是在生物治理方面只有数个点的经验，没有系统化。在矿山泥石流的研究方面依 然比较薄弱。 1 3 主要研究内容、研究思路及技术路线 1 3 1 主要研究内容 本论文研究的主要内容包括以下几个方面： ( 1 ) 工程地质条件研究 利用资料收集处理、现场调研等手段，研究该泥石流沟的工程地质条件，包括地 形地貌、地层岩性、地质构造及地震情况、水文地质、不良地质、特殊地质、气象水 文等方面的现状及其演化特征。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 ( 2 ) 泥石流特征研究 形成条件研究 主要包括其地形、降雨及松散物质条件。 运动特征 主要参数有洪峰流量、泥石流流速流量、泥石流总量和历时、泥石流弯道超高、 最大冲起高度和停积坡度、泥石流能量、暴雨情况下的泥石流的发生频率。 ( 3 ) 泥石流沟危险性评价研究 包括泥石流沟对成昆铁路及沿线的铅锌矿区的危害进行评价。 ( 4 ) 治理工程建议及风险管理措施 1 3 2 研究思路及技术路线 通过实地调查及相关资料收集，分析赤普沟泥石流发育的地质环境背景和空间分 布及特征，获取泥石流危险度评价指标因子，选取一般评价模型和刘希林评价模型对 此泥石流的危险性进行评价，结合危险性评价结果对泥石流沟进行风险性评价。最后， 根据评价结果，提出关于此泥石流沟的整治措施建议。并构建赤普沟泥石流风险管理 体系。 根据上述研究内容和思路，确定论文的研究技术路线如图1 1 所示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 赤普沟泥石流危险性评价 山 研究区地质环境条件 乞乡歹j。飞 7 一，i 、= 、 地 地地 地水 特不 气 形震层 质文殊 良 象 地 条 m 构地地 地 才 沟床纵坡坡度 颗粒平均粒径。 根据各稳定因子权重之和为1 ，并参考各稳定因子的重要性分析，列出稳定因子 的权重如表3 5 。 表3 5 稳定因子权重 稳定因子 s 1s